راکتور همجوشی اتمی چین به 5 برابر دمای خورشید می رسد – زومیت


به گفته رسانه های دولتی چین، “خورشید مصنوعی” چین به رکورد جدیدی در تولید گرما دست یافته است. این سیستم قادر بود یک حلقه پلاسما را در پنج برابر دمای خورشید به مدت 17 دقیقه نگه دارد.

به گزارش خبرگزاری شینهوا چین، راکتور همجوشی هسته ای شرق توانست دمای 70 میلیون درجه سانتیگراد را به مدت 1056 ثانیه تحویل دهد. پیشرفت های علمی جدید ما را یک قدم به ایجاد منبع بی نهایت انرژی پاک نزدیک می کند.

راکتور آزمایشی گداخت هسته ای چین در واقع رکورد رآکتور توره سوپرای فرانسوی را شکست. در سال 2003، راکتور همان دما را برای 390 ثانیه فراهم کرد. شایان ذکر است که راکتور EAST پیش از این در ماه می 2021 (بهار 1399) رکورد دیگری را به ثبت رسانده و قادر است دمای بی سابقه 120 میلیون درجه سانتیگراد را به مدت 101 ثانیه ارائه دهد. اگر بخواهیم یک مقایسه ذهنی برای تصور قدر این دما انجام دهیم، باید به این نکته اشاره کنیم که دمای خورشید واقعی در مرکز این ستاره به حدود 15 میلیون درجه می رسد.

گونگ شیانژونویسنده اصلی این آزمایش، محقق موسسه فیزیک پلاسما آکادمی علوم چین، در بیانیه ای گفت:

عملیات های اخیر یک پایه علمی و تجربی محکم برای بهره برداری و بهره برداری از این راکتور همجوشی ایجاد کرده است.

بیش از هفتاد سال است که دانشمندان در سرتاسر جهان در تلاش بوده اند تا از قدرت همجوشی هسته ای استفاده کنند. همجوشی هسته ای فرآیندی است که طی آن انرژی طبیعی در ستارگان ایجاد می شود. در همجوشی هسته ای، به زبان ساده، اتم های هیدروژن در یک فرآیند همجوشی (نوعی همجوشی) در فشارها و دماهای بسیار بالا به اتم های هلیوم تبدیل می شوند. آنها که به عنوان ستارگان جریان اصلی شناخته می شوند، بنابراین ماده را به نور و گرما تبدیل می کنند و مقادیر زیادی انرژی آزاد می کنند که بدون تولید گازهای گلخانه ای یا زباله های رادیواکتیو برای مدت طولانی دوام می آورد.

راکتورهای ویژه ای به نام همجوشی اتمی توکامک تشخیص می دهند. نیازی به گفتن نیست که شبیه سازی یا تکرار همان فرآیندها و شرایطی که در مرکز ستارگان دور به وجود می آیند کار آسانی نیست. متداول‌ترین مدل طراحی راکتور هسته‌ای یا توکماک، پلاسما (یکی از چهار حالت ماده) را گرم می‌کند و سپس آن را به یک مخزن راکتور دایره‌ای (شبیه دونات) با میدان‌های مغناطیسی قوی شلیک می‌کند.

مقالات مرتبط:

با این وجود، تا زمانی که واکنش همجوشی هسته ای کامل و کارآمد باشد، گرم و متلاطم نگه داشتن حلقه های متلاطم همیشه یک فرآیند چالش برانگیز و دشوار بوده است. ناتان یاولینسکیدانشمند شوروی اولین بار در سال 1958 توکاماک را طراحی کرد. اما از آن زمان تاکنون هیچکس نتوانسته راکتوری بسازد که انرژی بیشتری نسبت به انرژی مصرف شده تولید کند.

یکی از مشکلات اصلی دانشمندان نحوه برخورد با پلاسمای بسیار داغ آماده فیوز است. راکتورهای همجوشی هسته ای به دمای بسیار بالایی (چند برابر دمای خورشید) نیاز دارند. دلیل این تفاوت در دمای مورد نیاز بین راکتورها و ستارگان طبیعی مانند خورشید به قوانین ترمودینامیک برمی گردد. فشاری که در آن همجوشی در ستارگان رخ می دهد بسیار زیاد است. در شرایط مصنوعی، با فشارهای کمتری مواجه هستیم. در نتیجه برای جبران، دما باید بیشتر از دمای ستارگان باشد.

گرم کردن پلاسما تا دمای بالاتر از دمای خورشید بخش آسانی از این فرآیند است! مشکل اصلی از جایی شروع می شود که لازم است بتوان این پلاسمای داغ و متلاطم را طوری کنترل کرد که دیواره های راکتور آسیب نبینند و فرآیند همجوشی قطع نشود. این کار را می توان با کمک لیزر یا میدان مغناطیسی انجام داد.

پیش بینی می شود راکتور EAST تا پایان ژوئن سال جاری (پایان بهار 1401) تحت آزمایشات بیشتری قرار گیرد و انتظار می رود تا آن زمان هزینه کل 1 تریلیون دلار به سازندگان تحمیل شود. به دنبال آن یک پروژه بین المللی به نام برنامه همجوشی بزرگ راکتور چینی انجام شد ITER در فرانسه انجام خواهد شد، استفاده خواهد شد.

پروژه جهانی ITER بزرگترین رآکتور تاریخ خواهد بود. این پروژه با همکاری 35 کشور از جمله ایالات متحده، چین، هند، بریتانیا و اتحادیه اروپا انجام شده است. پروژه ITER دارای بزرگترین و قدرتمندترین آهنربا در جهان خواهد بود. این آهنربای عظیم امکان ایجاد آهنرباهایی 280000 برابر بزرگتر از میدان مغناطیسی طبیعی اطراف زمین را فراهم می کند.

راکتور همجوشی فوق همانطور که انتظار می رود در سال 2025 ساخته خواهد شد و به دانشمندان در سراسر جهان اجازه می دهد تا تحقیقات و مطالعات بیشتری در مورد استفاده از سیستم های تولید انرژی بین ستاره ای برای تولید انرژی در زمین انجام دهند. از سوی دیگر، دولت چین در حال توسعه برنامه خود برای انرژی همجوشی است. انتظار می رود تا سال 2030، توکامک جدید دیگری در کشور ساخته شود.

در آن سوی دنیا، انتظار داریم اولین راکتور همجوشی تا سال 2025 با عملیات عملی در ایالات متحده تکمیل شود. یک شرکت انگلیسی نیز اعلام کرده است که قصد دارد تا سال 2030 به فناوری تولید برق تجاری از طریق گداخت هسته ای دست یابد.


تمامی اخبار به صورت تصادفی و رندومایز شده پس از بازنویسی رباتیک در این سایت منتشر شده و هیچ مسئولتی در قبال صحت آنها نداریم